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Tasas de fallas de una red de distribución aérea con descargadores de sobretensión ubicada sobre terreno no plano

Resumen

Este artículo se dedica a analizar y comparar las respuestas de las tensiones inducidas por rayos al introducir dispositivo de protección contra sobretensiones (DPS) tanto al inicio y final de la línea, con a una distancia de separación de 500 m entre DPS. Esto se lleva a cabo teniendo en cuenta una topografía irregular en forma de ``w'', con el propósito de proporcionar una perspectiva para el diseño de líneas aéreas de distribución. Seguidamente se cálcula la tasa de fallas de la red aérea de distribución utilizando la configuración de espaciamiento de 500 m entre DPS. Para llevar a cabo estos cálculos se emplea el método FDTD-3D para calcular las tensiones inducidas por rayos, en combinación con el procedimiento de Monte Carlo conforme al estándar IEEE 1410. En este proceso se sigue una distribución de probabilidad uniforme para la ubicación de los impactos de rayos, mientras que la corriente pico y el tiempo de frente siguen distribuciones de probabilidad log-normal adoptadas por CIGRÉ. Los resultados se comparan con la tasa de fallas en una red de distribución en terreno plano, evaluando tanto la configuración sin DPS como con DPS instalados cada 500 m. Se concluye que un espaciamiento de 500 m entre descargadores proporciona la mejor supresión de sobretensiones, así mismo el efecto de los descargadores en la tasa de fallas es la limitación a valores cercanos a los 30 kV y la mejora en el desempeño de la red de distribución con respecto al terreno plano para valores de CFO menores a 10 kV, pero aumenta las fallas para valores en el rango de 15 a 30 kV.